JP2599026Y2 - 広帯域マイクロストリップアンテナ - Google Patents
広帯域マイクロストリップアンテナInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、例えば自動車電話又は
携帯電話等の大容量通信回線の基地局アンテナ或は放送
受信用アンテナ等の基本放射素子に好適な広帯域マイク
ロストリップアンテナに関するものである。
携帯電話等の大容量通信回線の基地局アンテナ或は放送
受信用アンテナ等の基本放射素子に好適な広帯域マイク
ロストリップアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１９は、従来のマイクロストリップア
ンテナの一例を示す斜視図で、21は誘電体基板、22は誘
電体基板21の上面に設けた放射素子、23は誘電体基板21
の下面に設けた接地導体、24は給電端子、25は給電線、
26はインピ−ダンス整合素子、27は導体板より成る無給
電素子で、放射素子22の上方に適宜間隔を隔てて設けて
ある。
ンテナの一例を示す斜視図で、21は誘電体基板、22は誘
電体基板21の上面に設けた放射素子、23は誘電体基板21
の下面に設けた接地導体、24は給電端子、25は給電線、
26はインピ−ダンス整合素子、27は導体板より成る無給
電素子で、放射素子22の上方に適宜間隔を隔てて設けて
ある。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】不平衡平面共振回路よ
り成るマイクロストリップアンテナは、一般に小型、軽
量で、機械的高さが低い等の利点を有するため、アレイ
アンテナの構成放射素子として広く用いられているが、
その電気的特性が狭帯域であるため、周波数帯域幅の広
いことが要求される大容量通信回線における基地局用ア
ンテナ又は放送受信用アンテナ素子としては、そのまま
使用することができず、図１９に示すように、無給電素
子27を放射素子22の上方に適宜間隔を隔てて設けること
によって広帯域化を図っている。無給電素子27を放射素
子22の上方に適宜間隔を隔てて設けるためには、適当な
支持体を必要とし、その結果、機械的構成が複雑となっ
て重量が大となり、コスト高となるので量産に不適であ
る。図２０は、図１９に示したマイクロストリップアン
テナの反射損失特性の一例を示す図で、横軸は周波数(M
Hz) 、縦軸は反射減衰量(dB)であるが、図から明らかな
ように、反射減衰量が−10dBにおける比帯域がほぼ11％
程度に過ぎない。尚、図２１及び図２２は、図１９に示
した従来のアンテナの指向性の一例を示す曲線図で、何
れも図１９における放射素子22の中心を原点とし、給電
線25の方向にＸ軸を、これと直角方向にＹ軸を、放射素
子22の放射中心方向にＺ軸を、それぞれとった場合にお
ける指向性で、各横軸は天頂角度(deg) 、各縦軸は相対
電界強度(dB)、各使用中心周波数は885MHzで、図２１は
Ｚ−Ｘ面（電界面）における指向性で、指向性の半値幅
はほぼ68°、図２２はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向
性で、指向性の半値幅はほぼ80°である。
り成るマイクロストリップアンテナは、一般に小型、軽
量で、機械的高さが低い等の利点を有するため、アレイ
アンテナの構成放射素子として広く用いられているが、
その電気的特性が狭帯域であるため、周波数帯域幅の広
いことが要求される大容量通信回線における基地局用ア
ンテナ又は放送受信用アンテナ素子としては、そのまま
使用することができず、図１９に示すように、無給電素
子27を放射素子22の上方に適宜間隔を隔てて設けること
によって広帯域化を図っている。無給電素子27を放射素
子22の上方に適宜間隔を隔てて設けるためには、適当な
支持体を必要とし、その結果、機械的構成が複雑となっ
て重量が大となり、コスト高となるので量産に不適であ
る。図２０は、図１９に示したマイクロストリップアン
テナの反射損失特性の一例を示す図で、横軸は周波数(M
Hz) 、縦軸は反射減衰量(dB)であるが、図から明らかな
ように、反射減衰量が−10dBにおける比帯域がほぼ11％
程度に過ぎない。尚、図２１及び図２２は、図１９に示
した従来のアンテナの指向性の一例を示す曲線図で、何
れも図１９における放射素子22の中心を原点とし、給電
線25の方向にＸ軸を、これと直角方向にＹ軸を、放射素
子22の放射中心方向にＺ軸を、それぞれとった場合にお
ける指向性で、各横軸は天頂角度(deg) 、各縦軸は相対
電界強度(dB)、各使用中心周波数は885MHzで、図２１は
Ｚ−Ｘ面（電界面）における指向性で、指向性の半値幅
はほぼ68°、図２２はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向
性で、指向性の半値幅はほぼ80°である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案は、誘電体基板の
背面に放射素子及び給電回路の各形成導体と設け、誘電
体基板の前面のうち、放射素子及び給電回路の各形成導
体に対応する個所に接地導体を設け、給電回路の形成導
体の一端を放射素子の形成導体の縁部に接続し、誘電体
基板の後方に設けた反射板に取付けた給電端子と給電回
路の形成導体の他端との間に不平衡線路を介装し、この
不平衡線路を誘電体基板と反射板との機械的結合用支持
体に兼用するように構成した広帯域マイクロストリップ
アンテナを実現することによって従来のアンテナにおけ
る欠点を除こうとするものである。
背面に放射素子及び給電回路の各形成導体と設け、誘電
体基板の前面のうち、放射素子及び給電回路の各形成導
体に対応する個所に接地導体を設け、給電回路の形成導
体の一端を放射素子の形成導体の縁部に接続し、誘電体
基板の後方に設けた反射板に取付けた給電端子と給電回
路の形成導体の他端との間に不平衡線路を介装し、この
不平衡線路を誘電体基板と反射板との機械的結合用支持
体に兼用するように構成した広帯域マイクロストリップ
アンテナを実現することによって従来のアンテナにおけ
る欠点を除こうとするものである。
【０００５】
【作用】給電端子を介して不平衡線路に加えられた高周
波電力は、給電回路の形成導体より成るマイクロストリ
ップ線路を介して放射素子の形成導体より成るマイクロ
ストリップアンテナに加えられる。マイクロストリップ
アンテナからの放射波は反射板で反射され、反射板から
の反射波が誘電体基板の前面に設けた接地導体と結合
し、接地導体が無給電素子として作用して接地導体から
再放射が行われ、広帯域マイクロストリップアンテナと
して作動する。
波電力は、給電回路の形成導体より成るマイクロストリ
ップ線路を介して放射素子の形成導体より成るマイクロ
ストリップアンテナに加えられる。マイクロストリップ
アンテナからの放射波は反射板で反射され、反射板から
の反射波が誘電体基板の前面に設けた接地導体と結合
し、接地導体が無給電素子として作用して接地導体から
再放射が行われ、広帯域マイクロストリップアンテナと
して作動する。
【０００６】
【実施例】図１は、本考案の一実施例を示す図で、図１
（ａ）は正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断
面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、図１
（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 同図にお
いて、１は誘電体基板、２は誘電体基板１の背面に設け
た放射素子の形成導体、３は誘電体基板１の背面に設け
た給電回路の形成導体で、一端（内側）を放射素子の形
成導体２の周縁のうち、所要の放射電界方向（図１
（ｃ）に示す矢印Ｅの方向）に一致又はほぼ一致する縁
部に接続してある。４は誘電体基板１の前面に設けた接
地導体、５は反射板で、誘電体基板１の後方に適宜間隔
を隔てると共に、反射板５の板面が放射素子の形成導体
２の面と平行になるように設け、又、反射板５の反射面
が接地導体４の面積に比し適宜大となるように形成して
ある。６1、６2、７1及び７2は平行棒状導体より成る結
合用支持体で、各一端を反射板５の周辺に溶着又は螺子
止め等の手段によって固定し、各他端を誘電体基板１を
貫いて誘電体基板１の前面に設けた接地導体４の周辺の
うち、放射磁界方向（図１（ｃ）に示す矢印Ｈの方向）
に一致する箇所に突出させた適宜幅の耳部４1及び４2に
接続し、例えば螺子止め等の手段によって固定してあ
る。８は反射板５の背面に設けた給電端子で、例えば同
軸接栓より成り、その外部導体を反射板５に接続してあ
る。９は棒状導体で、結合用支持体６1及び６2の間にお
いて結合用支持体６ 1 及び６ 2 と平行に設け、その一端を
給電回路の形成導体３の他端（外端）に接続し、他端を
同軸接栓８の内部導体に接続してある。同軸接栓８の内
部導体及び棒状導体９が反射板５と接触するのを防ぐた
めに、反射板５のうち、同軸接栓８の内部導体が挿通さ
れる個所に孔隙を穿ち、必要に応じて孔隙の周縁と同軸
接栓８の内部導体の間に高周波損失の少ない絶縁体を介
在させる。
（ａ）は正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断
面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、図１
（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 同図にお
いて、１は誘電体基板、２は誘電体基板１の背面に設け
た放射素子の形成導体、３は誘電体基板１の背面に設け
た給電回路の形成導体で、一端（内側）を放射素子の形
成導体２の周縁のうち、所要の放射電界方向（図１
（ｃ）に示す矢印Ｅの方向）に一致又はほぼ一致する縁
部に接続してある。４は誘電体基板１の前面に設けた接
地導体、５は反射板で、誘電体基板１の後方に適宜間隔
を隔てると共に、反射板５の板面が放射素子の形成導体
２の面と平行になるように設け、又、反射板５の反射面
が接地導体４の面積に比し適宜大となるように形成して
ある。６1、６2、７1及び７2は平行棒状導体より成る結
合用支持体で、各一端を反射板５の周辺に溶着又は螺子
止め等の手段によって固定し、各他端を誘電体基板１を
貫いて誘電体基板１の前面に設けた接地導体４の周辺の
うち、放射磁界方向（図１（ｃ）に示す矢印Ｈの方向）
に一致する箇所に突出させた適宜幅の耳部４1及び４2に
接続し、例えば螺子止め等の手段によって固定してあ
る。８は反射板５の背面に設けた給電端子で、例えば同
軸接栓より成り、その外部導体を反射板５に接続してあ
る。９は棒状導体で、結合用支持体６1及び６2の間にお
いて結合用支持体６ 1 及び６ 2 と平行に設け、その一端を
給電回路の形成導体３の他端（外端）に接続し、他端を
同軸接栓８の内部導体に接続してある。同軸接栓８の内
部導体及び棒状導体９が反射板５と接触するのを防ぐた
めに、反射板５のうち、同軸接栓８の内部導体が挿通さ
れる個所に孔隙を穿ち、必要に応じて孔隙の周縁と同軸
接栓８の内部導体の間に高周波損失の少ない絶縁体を介
在させる。
【０００７】このように構成した本案アンテナにおいて
は、平行棒状導体より成る結合用支持体６1ないし７2に
よって誘電体基板１と反射板５とが互いに適宜間隔を隔
てて機械的に結合され、誘電体基板１を介して対向する
放射素子の形成導体２と接地導体４とによってマイクロ
ストリップアンテナが形成され、誘電体基板１を介して
対向する給電回路の形成導体３と接地導体４によってマ
イクロストリップ線路より成る給電回路が形成される。
又、平行棒状導体より成る結合用支持体６1及び６2と棒
状導体９によって不平衡線路が形成される。同軸接栓８
に加えられた高周波電力は、平行棒状導体６1、６2及び
９より成る不平衡線路及び給電回路の形成導体３より成
るマイクロストリップ線路を介して放射素子の形成導体
２より成るマイクロストリップアンテナに加えられる。
マイクロストリップアンテナからの放射波は反射板５で
反射されるが、接地導体４の面積に比し反射板５の面積
が大で、接地導体４の周縁と反射板５の周縁の間の部分
（開口部）における反射波は、接地導体４に遮断される
ことなく前方に伝播して接地導体４と結合し、接地導体
４が無給電素子として作用し、接地導体４から再放射が
行われ、広帯域マイクロストリップアンテナとして作動
することとなる。なお、前記図１９に示す無給電素子２
７には、放射波の電界が零となる位置（または電流が最
大となる位置）に、直流の接地電位を印加するようにし
てもよく（例えば、特公昭５９−３０４２号、昭和５９
年度電子通信学会総合全国大会論文集，ｐ３−４９、
「７１４ 広帯域マイクロストリップアンテナの相互結
合」参照）、このような場合でも、前記図１９に示す無
給電素子２７は無給電素子として動作する。 そして、本
考案では、接地導体４には、耳部４ 1 及び４ 2 を介して
直流の接地電位が印加されているが、この耳部４ 1 及び
４ 2 は、放射波の電界が零となる位置（または電流が最
大となる位置）に形成されている。 そのため、接地導体
４に直流の接地電位が印加されていても、当該接地電位
の影響を受けることなく、接地導体４は無給電素子とし
て作用し、接地導体４の周 縁と反射板５の周縁の間の部
分における反射波は、接地導体４に遮断されることなく
前方に伝搬して接地導体４と結合し、接地導体４から再
放射が行われる。接地導体４と反射板５の面積差を少な
くするにしたがって、側方及び背面方向への放射漏れを
生じるに到るが、この放射漏れの量を適当にして指向性
の調整に利用することが可能である。尚、接地導体４の
円周の長さを、自由空間波長をほぼ１倍以上、したがっ
て、耳部４1から４2までの接地導体４の周縁の長さ及び
耳部４2から４1までの接地導体４の周縁の長さを、それ
ぞれ自由区間波長の1/2以上に選ぶことによって、耳部
４1から４2における電界強度を最小にすることができる
から、耳部４1及び４2によって放射電界が乱されるのを
抑えることができる。
は、平行棒状導体より成る結合用支持体６1ないし７2に
よって誘電体基板１と反射板５とが互いに適宜間隔を隔
てて機械的に結合され、誘電体基板１を介して対向する
放射素子の形成導体２と接地導体４とによってマイクロ
ストリップアンテナが形成され、誘電体基板１を介して
対向する給電回路の形成導体３と接地導体４によってマ
イクロストリップ線路より成る給電回路が形成される。
又、平行棒状導体より成る結合用支持体６1及び６2と棒
状導体９によって不平衡線路が形成される。同軸接栓８
に加えられた高周波電力は、平行棒状導体６1、６2及び
９より成る不平衡線路及び給電回路の形成導体３より成
るマイクロストリップ線路を介して放射素子の形成導体
２より成るマイクロストリップアンテナに加えられる。
マイクロストリップアンテナからの放射波は反射板５で
反射されるが、接地導体４の面積に比し反射板５の面積
が大で、接地導体４の周縁と反射板５の周縁の間の部分
（開口部）における反射波は、接地導体４に遮断される
ことなく前方に伝播して接地導体４と結合し、接地導体
４が無給電素子として作用し、接地導体４から再放射が
行われ、広帯域マイクロストリップアンテナとして作動
することとなる。なお、前記図１９に示す無給電素子２
７には、放射波の電界が零となる位置（または電流が最
大となる位置）に、直流の接地電位を印加するようにし
てもよく（例えば、特公昭５９−３０４２号、昭和５９
年度電子通信学会総合全国大会論文集，ｐ３−４９、
「７１４ 広帯域マイクロストリップアンテナの相互結
合」参照）、このような場合でも、前記図１９に示す無
給電素子２７は無給電素子として動作する。 そして、本
考案では、接地導体４には、耳部４ 1 及び４ 2 を介して
直流の接地電位が印加されているが、この耳部４ 1 及び
４ 2 は、放射波の電界が零となる位置（または電流が最
大となる位置）に形成されている。 そのため、接地導体
４に直流の接地電位が印加されていても、当該接地電位
の影響を受けることなく、接地導体４は無給電素子とし
て作用し、接地導体４の周 縁と反射板５の周縁の間の部
分における反射波は、接地導体４に遮断されることなく
前方に伝搬して接地導体４と結合し、接地導体４から再
放射が行われる。接地導体４と反射板５の面積差を少な
くするにしたがって、側方及び背面方向への放射漏れを
生じるに到るが、この放射漏れの量を適当にして指向性
の調整に利用することが可能である。尚、接地導体４の
円周の長さを、自由空間波長をほぼ１倍以上、したがっ
て、耳部４1から４2までの接地導体４の周縁の長さ及び
耳部４2から４1までの接地導体４の周縁の長さを、それ
ぞれ自由区間波長の1/2以上に選ぶことによって、耳部
４1から４2における電界強度を最小にすることができる
から、耳部４1及び４2によって放射電界が乱されるのを
抑えることができる。
【０００８】図２は、本案アンテナの等価回路図で、C1
及びL1は誘電体基板１を介して対向する放射素子の形成
導体２と接地導体４より成るマイクロストリップアンテ
ナ、即ち、不平衡平面共振回路の定数、C2及びL2は接地
導体４が無給電素子として作用した際における共振回路
定数、Ｍは定数C1、L1及びC2、L2で表される両共振回路
間の相互インダクタンス、LOは給電回路における分布イ
ンダクタンス分、TIは給電端子、RRは放射抵抗である。
誘電体基板１と反射板５との間隔を変えることによって
相互インダクタンスＭを変化させることができ、相互イ
ンダクタンスＭを適当に調整することによって放射周波
数帯域の広帯域化が可能である。
及びL1は誘電体基板１を介して対向する放射素子の形成
導体２と接地導体４より成るマイクロストリップアンテ
ナ、即ち、不平衡平面共振回路の定数、C2及びL2は接地
導体４が無給電素子として作用した際における共振回路
定数、Ｍは定数C1、L1及びC2、L2で表される両共振回路
間の相互インダクタンス、LOは給電回路における分布イ
ンダクタンス分、TIは給電端子、RRは放射抵抗である。
誘電体基板１と反射板５との間隔を変えることによって
相互インダクタンスＭを変化させることができ、相互イ
ンダクタンスＭを適当に調整することによって放射周波
数帯域の広帯域化が可能である。
【０００９】図１には、放射素子の形成導体２の輪郭形
状を円形に形成すると共に、放射電界方向の周縁に給電
点を設け、接地導体４の輪郭形状を円形に形成すると共
に、放射磁界方向の周辺に耳部41及び42を突設し、この
耳部41及び42に平行棒状導体より成る結合用支持体61な
いし72の各端部を接続し、反射板５の輪郭形状を正方形
に形成した場合を例示したが、放射素子の形成導体２の
周縁のうち、放射電界方向の縁部に給電点を設けるとい
う条件を満足させるならば、放射素子の形成導体２、接
地導体４及び反射板５の各輪郭形状を矩形、正方形、三
角形、円形又は楕円形等任意適宜の形状に形成して本考
案を実施することができ、放射素子の形成導体２、接地
導体４及び反射板５の各輪郭形状をすべて同一形状に揃
えてもよく、上記各種形状から任意適宜の形状を選択し
て適当に組み合わせるようにしてもよい。放射素子の形
成導体２、給電回路の形成導体３及び接地導体４は、例
えばフォトエッチング法によるプリント配線手法と同様
の手法によって誘電体基板１の背面及び前面に金属薄層
を付着させて形成するか、所要の輪郭形状に打ち抜いた
金属薄板を誘電体基板１の背面及び前面に適当な接着剤
等を用いて固着させて形成してもよい。図１には、平行
棒状導体61、62及び９によって不平衡線路を形成した場
合を例示したが、これに代えて従来公知の不平衡線路の
うち、適宜の不平衡線路を用いても本考案を実施するこ
とができる。尚、放射素子の形成導体２、給電回路の形
成導体３、接地導体４、反射板５及び不平衡線路等の実
施態様についての上記記載は、後述する他の実施例につ
いても同様である。
状を円形に形成すると共に、放射電界方向の周縁に給電
点を設け、接地導体４の輪郭形状を円形に形成すると共
に、放射磁界方向の周辺に耳部41及び42を突設し、この
耳部41及び42に平行棒状導体より成る結合用支持体61な
いし72の各端部を接続し、反射板５の輪郭形状を正方形
に形成した場合を例示したが、放射素子の形成導体２の
周縁のうち、放射電界方向の縁部に給電点を設けるとい
う条件を満足させるならば、放射素子の形成導体２、接
地導体４及び反射板５の各輪郭形状を矩形、正方形、三
角形、円形又は楕円形等任意適宜の形状に形成して本考
案を実施することができ、放射素子の形成導体２、接地
導体４及び反射板５の各輪郭形状をすべて同一形状に揃
えてもよく、上記各種形状から任意適宜の形状を選択し
て適当に組み合わせるようにしてもよい。放射素子の形
成導体２、給電回路の形成導体３及び接地導体４は、例
えばフォトエッチング法によるプリント配線手法と同様
の手法によって誘電体基板１の背面及び前面に金属薄層
を付着させて形成するか、所要の輪郭形状に打ち抜いた
金属薄板を誘電体基板１の背面及び前面に適当な接着剤
等を用いて固着させて形成してもよい。図１には、平行
棒状導体61、62及び９によって不平衡線路を形成した場
合を例示したが、これに代えて従来公知の不平衡線路の
うち、適宜の不平衡線路を用いても本考案を実施するこ
とができる。尚、放射素子の形成導体２、給電回路の形
成導体３、接地導体４、反射板５及び不平衡線路等の実
施態様についての上記記載は、後述する他の実施例につ
いても同様である。
【００１０】図３は、本考案の他の実施例を示す正面
図、図４は側面図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図で、各
図において、11は共通の誘電体基板、121 及び122 は放
射素子の形成導体、131 及び132 は給電回路の形成導
体、14は接地導体で、共通の誘電体基板11の前面のう
ち、放射素子の形成導体121 及び122 、給電回路の形成
導体131 及び132 に対応する個所に設けてある。15は共
通の反射板、161 、162 、171 及び172 は平行棒状導体
より成る結合用支持体、18は共通の給電端子で、例えば
同軸接栓より成る。19は共通の棒状導体である。本実施
例においては、接地導体14のうち、放射素子の形成導体
121 及び122 に各対向するほぼ円形の部分141 及び142
の周縁のうち、放射磁界方向の縁部に設けた耳部1411、
1412、1421及び1422を、これらの左右両側に設けた帯状
の部分143 及び144 に各連結させて、ほぼ円形の部分14
1 及び142 、耳部1411ないし1422、帯状の部分143 及び
144 が電気的に接続されるように形成し、接地導体14を
設けていない部分111 、112 及び113 は、共通の誘電体
基板11の地肌を露出させて開口部を形成してある。給電
回路の形成導体131 及び132 の各一端（内端）を、放射
素子の形成導体121 及び122 の各周縁のうち、放射電界
方向における給電点に接続し、各他端（外端）を共通の
棒状導体19の内端に接続してある。共通の棒状導体19の
外端を共通の同軸接栓18の内部導体に接続すること、平
行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162 が共通の
誘電体基板11と共通の反射板15とを機械的に結合すると
共に、平行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162
と共通の棒状導体19によって共通の不平衡線路が形成さ
れることは前実施例と同様である。
図、図４は側面図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図で、各
図において、11は共通の誘電体基板、121 及び122 は放
射素子の形成導体、131 及び132 は給電回路の形成導
体、14は接地導体で、共通の誘電体基板11の前面のう
ち、放射素子の形成導体121 及び122 、給電回路の形成
導体131 及び132 に対応する個所に設けてある。15は共
通の反射板、161 、162 、171 及び172 は平行棒状導体
より成る結合用支持体、18は共通の給電端子で、例えば
同軸接栓より成る。19は共通の棒状導体である。本実施
例においては、接地導体14のうち、放射素子の形成導体
121 及び122 に各対向するほぼ円形の部分141 及び142
の周縁のうち、放射磁界方向の縁部に設けた耳部1411、
1412、1421及び1422を、これらの左右両側に設けた帯状
の部分143 及び144 に各連結させて、ほぼ円形の部分14
1 及び142 、耳部1411ないし1422、帯状の部分143 及び
144 が電気的に接続されるように形成し、接地導体14を
設けていない部分111 、112 及び113 は、共通の誘電体
基板11の地肌を露出させて開口部を形成してある。給電
回路の形成導体131 及び132 の各一端（内端）を、放射
素子の形成導体121 及び122 の各周縁のうち、放射電界
方向における給電点に接続し、各他端（外端）を共通の
棒状導体19の内端に接続してある。共通の棒状導体19の
外端を共通の同軸接栓18の内部導体に接続すること、平
行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162 が共通の
誘電体基板11と共通の反射板15とを機械的に結合すると
共に、平行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162
と共通の棒状導体19によって共通の不平衡線路が形成さ
れることは前実施例と同様である。
【００１１】共通の同軸接栓18に加えられた高周波電力
は、平行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162 と
共通の棒状導体19によって形成される共通の不平衡線路
を介して給電回路の形成導体131 及び132 より成るマイ
クロストリップ線路に分流し、放射素子の形成導体121
及び122 より成るマイクロストリップアンテナを各励振
し、各マイクロストリップアンテナの放射波は共通の反
射板15で反射し、共通の反射板15からの反射波は、共通
の誘電体基板11における開口部111 ないし113を介して
共通の誘電体基板11の前面に伝播して接地導体14と結合
し、接地導体14が無給電素子として作用して再放射が行
われる。本実施例は、マイクロストリップアンテナを２
個放射電界方向に適宜間隔を隔てて配設することによ
り、電界面における指向性の半値幅を狭くして利得の増
大を図ったものであるが、所要の指向性及び利得に応じ
てマイクロストリップアンテナを２個以上任意数配設し
て本考案を実施することができる。図３ないし図５に
は、マイクロストリップアンテナを放射電界方向に配設
した場合を例示したが、放射磁界方向に適宜複数個のマ
イクロストリップアンテナを適宜間隔を隔てて配設する
ことにより、磁界面における指向性を適宜調整し、利得
を増加させることができる。本実施例においても接地導
体141 及び142 の各円周の長さを自由空間波長のほぼ１
倍以上に選ぶことによって、耳部1411、1412、1421及び
1422によって放射電界に乱れを生ずるおそれを抑えるこ
とができる。
は、平行棒状導体より成る結合用支持体161 及び162 と
共通の棒状導体19によって形成される共通の不平衡線路
を介して給電回路の形成導体131 及び132 より成るマイ
クロストリップ線路に分流し、放射素子の形成導体121
及び122 より成るマイクロストリップアンテナを各励振
し、各マイクロストリップアンテナの放射波は共通の反
射板15で反射し、共通の反射板15からの反射波は、共通
の誘電体基板11における開口部111 ないし113を介して
共通の誘電体基板11の前面に伝播して接地導体14と結合
し、接地導体14が無給電素子として作用して再放射が行
われる。本実施例は、マイクロストリップアンテナを２
個放射電界方向に適宜間隔を隔てて配設することによ
り、電界面における指向性の半値幅を狭くして利得の増
大を図ったものであるが、所要の指向性及び利得に応じ
てマイクロストリップアンテナを２個以上任意数配設し
て本考案を実施することができる。図３ないし図５に
は、マイクロストリップアンテナを放射電界方向に配設
した場合を例示したが、放射磁界方向に適宜複数個のマ
イクロストリップアンテナを適宜間隔を隔てて配設する
ことにより、磁界面における指向性を適宜調整し、利得
を増加させることができる。本実施例においても接地導
体141 及び142 の各円周の長さを自由空間波長のほぼ１
倍以上に選ぶことによって、耳部1411、1412、1421及び
1422によって放射電界に乱れを生ずるおそれを抑えるこ
とができる。
【００１２】図６もまた本考案の他の実施例を示す正面
図、図７は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当す
る図）で、両図において、121 ないし124 は放射素子の
形成導体、131 ないし134 は給電回路の形成導体、201
及び202 は共通の給電回路の形成導体、111 ないし116
は接地導体14を設けることなく共通の誘電体基板11の地
肌を露出させて形成した開口部で、他の符号及び構成
は、図３ないし図５と同様である。本実施例は、マイク
ロストリップアンテナを放射電界方向及び放射磁界方向
の両方向に、各適宜間隔を隔てて各複数個ずつ配設する
ことによって電界面及び磁界面における指向性の調整及
び利得の増加を図ったものである。本実施例において
も、接地導体14のうち、放射素子の形成導体121 ないし
124に各対応する部分の周縁の長さをそれぞれ自由空間
波長のほぼ１倍以上に選ぶことによって、耳部の存在に
よる放射電界の乱れを抑えることができる。これは後述
する図８ないし図１１に示す各実施例においても同様で
ある。
図、図７は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当す
る図）で、両図において、121 ないし124 は放射素子の
形成導体、131 ないし134 は給電回路の形成導体、201
及び202 は共通の給電回路の形成導体、111 ないし116
は接地導体14を設けることなく共通の誘電体基板11の地
肌を露出させて形成した開口部で、他の符号及び構成
は、図３ないし図５と同様である。本実施例は、マイク
ロストリップアンテナを放射電界方向及び放射磁界方向
の両方向に、各適宜間隔を隔てて各複数個ずつ配設する
ことによって電界面及び磁界面における指向性の調整及
び利得の増加を図ったものである。本実施例において
も、接地導体14のうち、放射素子の形成導体121 ないし
124に各対応する部分の周縁の長さをそれぞれ自由空間
波長のほぼ１倍以上に選ぶことによって、耳部の存在に
よる放射電界の乱れを抑えることができる。これは後述
する図８ないし図１１に示す各実施例においても同様で
ある。
【００１３】図８は、本考案の他の実施例を示す正面
図、図９は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当す
る図）で、本実施例は、共通の誘電体基板11の両側にお
ける帯状の接地導体部分（図６における145 及び146 部
分）及びこの部分に対応する共通の誘電体基板11及び共
通の反射板（図示していない）の各両側部分を除いて全
体を小型化したもので、電界面及び磁界面における各指
向性の半値幅は、図６及び図７に示した実施例と同様で
ある。図８及び図９における他の符号及び構成は、図３
ないし図７と同様である。
図、図９は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当す
る図）で、本実施例は、共通の誘電体基板11の両側にお
ける帯状の接地導体部分（図６における145 及び146 部
分）及びこの部分に対応する共通の誘電体基板11及び共
通の反射板（図示していない）の各両側部分を除いて全
体を小型化したもので、電界面及び磁界面における各指
向性の半値幅は、図６及び図７に示した実施例と同様で
ある。図８及び図９における他の符号及び構成は、図３
ないし図７と同様である。
【００１４】図１０は、本考案の他の実施例を示す正面
図、図１１は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当
する図）で、本実施例においては、放射素子の形成導体
121ないし124 の各外周における接地導体部分を縦横方
向に連続的に形成することにより、給電回路の形成導体
の配設の自由度を高めることを可能にすると共に、放射
電界方向に配設したマイクロストリップアンテナ相互の
結合量を改善することを可能にしたものである。図１０
及び図１１には、共通の給電回路の形成導体203 及び20
4 を放射磁界方向に設けた場合を例示してあるが、図６
ないし図９に示したように、放射電界方向に設けてもよ
い。図１０において111 ないし118 は開口部で、図１０
及び図１１における他の符号及び構成は、図３ないし図
７と同様である。
図、図１１は、誘電体基板の背面を示す図（図５に相当
する図）で、本実施例においては、放射素子の形成導体
121ないし124 の各外周における接地導体部分を縦横方
向に連続的に形成することにより、給電回路の形成導体
の配設の自由度を高めることを可能にすると共に、放射
電界方向に配設したマイクロストリップアンテナ相互の
結合量を改善することを可能にしたものである。図１０
及び図１１には、共通の給電回路の形成導体203 及び20
4 を放射磁界方向に設けた場合を例示してあるが、図６
ないし図９に示したように、放射電界方向に設けてもよ
い。図１０において111 ないし118 は開口部で、図１０
及び図１１における他の符号及び構成は、図３ないし図
７と同様である。
【００１５】図１２は、図１に示した本案アンテナの反
射損失特性の一例を示す図で、横軸は周波数(MHz) 、縦
軸は反射減衰量(dB)で、反射減衰量が−10dBにおける比
帯域がほぼ12.7％で、従来に比し広帯域化されている。
図１３ないし図１８は、図１に示した本案アンテナの指
向性の一例を示す図で、図１における放射素子の形成導
体２の中心を原点とし、図１（ａ）において原点から下
に向かう方向にＸ軸を、右に向かう方向にＹ軸を、図１
（ｂ）において左に向かう方向にＺ軸を、それぞれとっ
てある。各図における横軸は天頂角度(deg) 、縦軸は相
対電界強度(dB)で、図１３はＺ−Ｘ面（電界面）におけ
る指向性、図１４はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向性
を示し、使用中心周波数は820MHzである。図１５及び図
１６は、使用中心周波数が880MHzにおける指向性を示
し、図１５はＺ−Ｘ面（電界面）における指向性、図１
６はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向性である。図１７
及び図１８の使用中心周波数は940MHzで、図１７はＺ−
Ｘ面（電界面）、図１８はＺ−Ｙ面（磁界面）における
各指向性である。図１３、図１５及び図１７に示した何
れの指向性においても、使用中心周波数における指向性
の半値幅がほぼ68°、図１４、図１６及び図１８に示し
た何れの指向性においても、使用中心周波数における指
向性の半値幅がほぼ80°で、図１９に示した従来のアン
テナと同様の特性を保持している。
射損失特性の一例を示す図で、横軸は周波数(MHz) 、縦
軸は反射減衰量(dB)で、反射減衰量が−10dBにおける比
帯域がほぼ12.7％で、従来に比し広帯域化されている。
図１３ないし図１８は、図１に示した本案アンテナの指
向性の一例を示す図で、図１における放射素子の形成導
体２の中心を原点とし、図１（ａ）において原点から下
に向かう方向にＸ軸を、右に向かう方向にＹ軸を、図１
（ｂ）において左に向かう方向にＺ軸を、それぞれとっ
てある。各図における横軸は天頂角度(deg) 、縦軸は相
対電界強度(dB)で、図１３はＺ−Ｘ面（電界面）におけ
る指向性、図１４はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向性
を示し、使用中心周波数は820MHzである。図１５及び図
１６は、使用中心周波数が880MHzにおける指向性を示
し、図１５はＺ−Ｘ面（電界面）における指向性、図１
６はＺ−Ｙ面（磁界面）における指向性である。図１７
及び図１８の使用中心周波数は940MHzで、図１７はＺ−
Ｘ面（電界面）、図１８はＺ−Ｙ面（磁界面）における
各指向性である。図１３、図１５及び図１７に示した何
れの指向性においても、使用中心周波数における指向性
の半値幅がほぼ68°、図１４、図１６及び図１８に示し
た何れの指向性においても、使用中心周波数における指
向性の半値幅がほぼ80°で、図１９に示した従来のアン
テナと同様の特性を保持している。
【００１６】
【考案の効果】本案アンテナにおいては、誘電体基板の
前面に設けた接地導体と、背面に設けた放射素子の形成
導体及び給電回路の形成導体によってマイクロストリッ
プアンテナより成る放射素子及びマイクロストリップ線
路より成る給電回路が形成されると共に、誘電体基板の
前面に設けた接地導体が無給電素子として作用するの
で、従来のように無給電素子の支持具を必要としないか
ら、それだけ構成を簡潔小型にすることができ、又、棒
状導体より成る結合用支持体が、誘電体基板と反射板と
を機械的に結合すると共に、給電端子と給電回路間に介
在する不平衡線路の構成素子を兼ねるので、この点から
も全体の構成を簡潔小型にすることが可能である。尚、
誘電体基板の前面に設けた接地導体、背面に設けた放射
素子の形成導体及び給電回路の形成導体を、例えばフォ
トエッチング法によるプリント配線手法と同様の手法に
よって誘電体基板の前面及び背面に金属薄層を付着させ
て形成する場合には、全体を薄型軽量に形成することが
でき、又、接地導体、放射素子の形成導体及び給電回路
の形成導体の各形状寸法を所要の形状寸法に正確に一致
させることが容易であるから、特性の揃ったアンテナを
低コストで量産することができる。
前面に設けた接地導体と、背面に設けた放射素子の形成
導体及び給電回路の形成導体によってマイクロストリッ
プアンテナより成る放射素子及びマイクロストリップ線
路より成る給電回路が形成されると共に、誘電体基板の
前面に設けた接地導体が無給電素子として作用するの
で、従来のように無給電素子の支持具を必要としないか
ら、それだけ構成を簡潔小型にすることができ、又、棒
状導体より成る結合用支持体が、誘電体基板と反射板と
を機械的に結合すると共に、給電端子と給電回路間に介
在する不平衡線路の構成素子を兼ねるので、この点から
も全体の構成を簡潔小型にすることが可能である。尚、
誘電体基板の前面に設けた接地導体、背面に設けた放射
素子の形成導体及び給電回路の形成導体を、例えばフォ
トエッチング法によるプリント配線手法と同様の手法に
よって誘電体基板の前面及び背面に金属薄層を付着させ
て形成する場合には、全体を薄型軽量に形成することが
でき、又、接地導体、放射素子の形成導体及び給電回路
の形成導体の各形状寸法を所要の形状寸法に正確に一致
させることが容易であるから、特性の揃ったアンテナを
低コストで量産することができる。
【図１】本考案の一実施例を示す図である。
【図２】本案アンテナの等価回路図である。
【図３】本考案の他の実施例を示す図である。
【図４】本考案の他の実施例を示す図である。
【図５】本考案の他の実施例を示す図である。
【図６】本考案の他の実施例を示す図である。
【図７】本考案の他の実施例を示す図である。
【図８】本考案の他の実施例を示す図である。
【図９】本考案の他の実施例を示す図である。
【図１０】本考案の他の実施例を示す図である。
【図１１】本考案の他の実施例を示す図である。
【図１２】本案アンテナの反射損失特性の一例を示す図
である。
である。
【図１３】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１４】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１５】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１６】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１７】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１８】本案アンテナの指向性の一例を示す図であ
る。
る。
【図１９】従来のアンテナを示す図である。
【図２０】従来のアンテナの反射損失特性を示す図であ
る。
る。
【図２１】従来のアンテナの指向性を示す図である。
【図２２】従来のアンテナの指向性を示す図である。
１ 誘電体基板 ２ 放射素子の形成導体 ３ 給電回路の形成導体 ４ 接地導体 ５ 反射板 61 結合用支持体 62 結合用支持体 71 結合用支持体 72 結合用支持体 ８ 給電端子 ９ 棒状導体 11 共通の誘電体基板 111 開口部 112 開口部 113 開口部 114 開口部 115 開口部 116 開口部 117 開口部 118 開口部 121 放射素子の形成導体 122 放射素子の形成導体 123 放射素子の形成導体 124 放射素子の形成導体 131 給電回路の形成導体 132 給電回路の形成導体 133 給電回路の形成導体 134 給電回路の形成導体 14 接地導体 1411 耳部 1412 耳部 1421 耳部 1422 耳部 15 共通の反射板 161 結合用支持体 162 結合用支持体 171 結合用支持体 172 結合用支持体 18 共通の給電端子 19 棒状導体 201 共通の給電回路の形成導体 202 共通の給電回路の形成導体 203 共通の給電回路の形成導体 204 共通の給電回路の形成導体 21 誘電体基板 22 放射素子 23 接地導体 24 給電端子 25 給電線 26 インピ−ダンス整合素子 27 無給電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 21/06
Claims (5)
- 【請求項１】 誘電体基板の背面に設けた放射素子の形
成導体と、 前記誘電体基板の背面に設けられ、一端が前記放射素子
の形成導体の周縁に接続された給電回路の形成導体と、 前記誘電体基板の前面のうち、前記放射素子及び給電回
路の各形成導体に対応する箇所に設けた接地導体と、 前記誘電体基板の後方に設けた反射板と、前記給電回路
の形成導体の他端及び前記反射板に設けた給電端子間を
接続する 不平衡回路とを備えたことを特徴とする広帯域マイクロ
ストリップアンテナ。 - 【請求項２】 前記不平衡回路は、前記誘電体基板と反
射板間に介装され、各一端が前記誘電体基板の前面に設
けた接地導体に接続され、各他端が前記反射板に設けた
給電端子の接地側に接続された２本の平行棒状導体と、 この２本の平行棒状導体の間において２本の平行棒状導
体と平行に設けられる棒状導体であって、一端が前記誘
電体基板の背面に設けた給電回路の形成導体の他端に接
続され、他端が前記反射板に設けた給電端子の芯線側に
接続された棒状導体とより成ることを特徴とする請求項
１に記載の広帯域マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項３】 前記放射素子の形成導体を、前記放射素
子の形成導体の中心と、前記放射素子の形成導体の周縁
に接続される給電回路の形成導体の一端とを結ぶ方向
に、複数個配設したことを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の広帯域マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項４】 前記放射素子の形成導体を、前記放射素
子の形成導体の中心と、前記放射素子の形成導体の周縁
に接続される給電回路の形成導体の一端とを結ぶ方向と
直交する方向に、複数個配設したことを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の広帯域マイクロストリップ
アンテナ。 - 【請求項５】 前記放射素子の形成導体を、前記放射素
子の形成導体の中心と、前記放射素子の形成導体の周縁
に接続される給電回路の形成導体の一端とを結ぶ方向、
および前記放射素子の形成導体の中心と、前記放射素子
の形成導体の周縁に接続される給電回路の形成導体の一
端とを結ぶ方向と直交する方向に、複数個配設したこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の広帯域マ
イクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992090287U JP2599026Y2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992090287U JP2599026Y2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648210U JPH0648210U (ja) | 1994-06-28 |
| JP2599026Y2 true JP2599026Y2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=13994318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992090287U Expired - Fee Related JP2599026Y2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599026Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3655617B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2005-06-02 | 日本アンテナ株式会社 | パッチアンテナ |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP1992090287U patent/JP2599026Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会春季全国大会（１９８９年）Ｂ−９５ |
| 電子通信学会論文誌’８５／４，Ｖｏｌ．Ｊ６８−Ｂ，Ｎｏ．４，１９８５，ｐｐ．５１５−５２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648210U (ja) | 1994-06-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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